Лесная тень сдерживает последствия азотного загрязнения, но это изменится

Исследователи предупреждают, что леса Европы находятся на пороге экологических изменений из-за накопленного за десятилетия загрязнения азотом. Угрозе подвержены нежные растения лесной подстилки, такие как кислица или фиалка, а также баланс между древесными породами. Исследование показало, что затененность леса до сих пор сдерживала влияние азота. Однако в будущем леса будут пропускать больше света из-за гибели деревьев от засухи и болезней.

Профессор Крис Верхайен, эколог из Гентского университета (Бельгия), подчеркивает важность изучения травяного яруса для понимания реакции лесов на современные вызовы. Этот слой, содержащий до 80% биоразнообразия в умеренных лесах, играет ключевую роль в круговороте питательных веществ и фильтрует следующее поколение деревьев. Команда проекта PASTFORWARD проанализировала данные с 4000 лесных участков по всей Европе за последние 50 лет и провела эксперименты с мезокосмами. Основным выводом стало то, что свет является ключевым контролирующим фактором, ограничивающим влияние других изменений, в частности, загрязнения азотом.

Азотные отложения, образующиеся из-за эмиссии аммиака от удобрений и оксидов азота от сжигания топлива, уже присутствуют в лесах. Однако их эффект оказался слабее ожидаемого, так как растения лесной подстилки не могут в полной мере использовать избыток азота из-за нехватки света. В тени все виды находятся в равных условиях. Но при разреживании полога и увеличении освещенности преимущество получают широко распространенные, в том числе инвазионные, виды, способные быстро использовать азот, что ведет к снижению биоразнообразия. Угрозу представляет гибель деревьев от засухи (например, в ельниках Германии, Бельгии и Франции) или болезней (как в случае усыхания ясеня), что открывает "шлюзы" для воздействия накопленного азота и приведет к быстрым и масштабным изменениям в травяном ярусе.

Кроме того, исследователи выявили значительную буферную роль лесов в отношении климата. Лесные микроклиматы в среднем на 4°C прохладнее летом, чем окружающая территория, благодаря затенению, эвапотранспирации и защите от ветра. Как отмечает профессор Питер де Френн, руководитель проекта FORMICA, это объясняет, почему в нетронутых лесах перераспределение видов в ответ на потепление идет медленнее прогнозов: буферизация дает видам время на адаптацию. Однако этот эффект временный, и при потере полога виды столкнутся с резким потеплением. Практическим итогом работы станет разработка инструмента для лесных менеджеров, который поможет определить допустимую степень изреживания полога без запуска неконтролируемых изменений в подлеске.